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THEMA: Analogfahrtregler am PC

THEMA: Analogfahrtregler am PC
Startbeitrag
Trixi - 22.01.09 17:14
Hoi FreuNde,

aus dem Fred von Eik gestern kam heute die Antwort zum Schaltplan.

http://www.gotthardbahn.ch/8_modellbahn/elektronik/8-FRAMEel.htm
(Link: Analoger Fahrtregler)

Poste sie mal hier:

---schnipp

Die Buchstaben A,B,C,D sind die Eingänge für die Ansteuerung des 74159.
Der 74159 bildet aus einer Hexadezimalen Eingabe 16 Ausgangspegel.
Angesteuert können sie durch alles Mögliche werden. Benötigt wird lediglich H(igh) oder L(ow) mit dem Pegel von 5V resp. 0V.

LLLL = 0
LLLH = 1
LLHL = 2
LLHH = 3
LHLL = 4
.
.
Hlll = 8
.
.
HHHH = 16

Um die Schaltung aufzubauen und zu testen empfielt es sich, dafür vier Schalter zu nehmen, welche an 5V angeschlossen sind. Auf der Ausgangsseite der Schalter sollten je ein Widerstand von mindestens 1k gegen Null angelötet werden (sauberer Low-Pegel).
Wenn die Schaltung auf der Ausgangsseite sauber funktioniert, können diese Schalter eben auch durch eine Karte im PC ersetzt werden (z.B. eine Relaiskarte o.Ä.) welche vier Ausgänge hat.
Da hier die Möglichkeiten sehr breit sind, bin ich bei der Schaltungsbeschreibung bewusst nicht näher darauf eingegangen.
Ich bin zur Zeit auch nicht so im Bilde, was gerade auf dem Markt ist. Bei "Elektor" solltest du aber entsprechend fündig werden.

Es gilt dann nur noch ein Programm zu finden, das deinen Hexadezimalen Ausgang ansteuert. (Ev. im Lieferprogramm zur oben erwähnten Steuerkarte.)
Ob es käufliche Steuerprogramme für die Modellbahn gibt, welche direkt eine solche Karte ansteuern können, entzieht sich meiner Kenntnis.

Persönlich habe ich mich (aus Zeitgründen) inzwischen für das System von Gahler&Ringstmeier entschieden. Aus diesem Grunde bin ich auch nicht mehr so "im Thema drin".

Ich finde den Funktionsansatz dieser Schaltung interessant. Deshalb habe ich mich damals auch dafür entschieden, die Schaltung ins Netz zu stellen.

---schnapp

Sodele, nun sind die Elktronischen unter euch gefragt - wie kann man das realisieren in Verbindung mit PC ?

Doei
Trixi

Trixi,
google mal nach "BCD-Schaltern".
Dann hast du 9 Fahrtstufen + 0 .

Beispiel:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=C2...c55789ed423040b7cda1

Diese Schalter gibt es auch als Hex-Schalter mit 5 Lötpins und du hast dann 15 Stufen + 0 .

Beispiel:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=C2...c55789ed423040b7cda1

Gruß,
Günter

Hi Günter,

sieht schön aus das Schalterchen - mir gehts aber eigentlich um einen Fahrtregler der über einen PC gesteuert wird.

Doei
Trixi
Genau,
das war mir schon klar!
Aber spinne den Faden doch mal weiter.

PC mit Ausgang RS-232 (RS-485 mit Zusatz)

Dann einen Wandler RS-232 nach TTL
µController (Tiny 13) mit Wandlung Seriell nach 4bit Parallel

ein wenig Gehirnschmalz dazu zur Programmierung des Tinys / PC´s ( + 2-3 Bier vorm Löten) und dann klappt das so!

Gruß denn,
Günter
Hallo,

Da gibts mehrere Möglichkeiten einen PC-gesteuerten Fahregler aufzubauen:

1.
Der parallelen Printerport könnte die 4 bits der Fahrstufen und 1bit für die Fahrtrichtung für die genannte Schaltung oder ein rein digitalen PWM-Modulator nebst Endstufe ausgeben.

2.
Ein Microcontroller bekommt via USB oder Seriell von einem PC nur Fahrstufe und Fahrtrichtung und erzeugt ein PWM signal für eine Endstufe in Form einer H-Brücke.

3. Spinnt man den Faden in 2 weiter könnte ein C-Control zur Anwendung kommen. Er  hat bereits PWM und RS232 on Board und muß nur noch mit einer Endstufe erweitert werden.
Die Übrigen Ein-und Ausgänge könnten für weitere Funktionen auf der Moba sorgen.
In diesem Fall wäre die C-Control als universeles Interface zwischen Moba und PC anzusehen.

Es gibt bestimmt was fertiges.

Christian
Yo Günter,

gehinrschmalz zur Programmierung ist vorhanden, auch bei ATMEL und Co.

Nur setzt nur denselben bei allen anderen auch bei elektronischen Schaltungen voraus - also ich bin der letzte der von sich behaupten würde alles zu können und zu kennen.

Nur mit einer Auflistung von Bauteilen und ein bisschen Fach与亲切问候 ist es ja nicht getan - sonst könnte ich ja auch in einem Elektronikerforum anfragen.

Da gibts für die, die keine Ahnung haben zumindest keine platten Sprüche

Deswegen hatte ich diesen Thread ja eröffnet - und @Chrstian:

kaufen kann ja mittlerweise (fast) Alles - mir gehts aber um den Eigenbau und evtl. Unterstützung von weiteren, daran Interessierten.


Doei
Trixi
Hallo Trixi,

die ganze "Wandelei" über RS232 usw. kannst Du Dir sparen. Ganz einfach den Parallelport (LPT) nehmen. Da hast Du einen 8-Bit Ausgang. Damit könnte man 2 Fahrregler mit 16 Fahrstufen oder sogar 1 Fahrregler mit 256 Fahrstufen verwirklichen. Ich habe früher, als es die ersten PCs gab (es gab noch keine Soundkarten), mit der gleichen Methode sogar Musik erzeugt.
Wenn Du aber galvanische Trennung (per Relais) benutzen willst, da gibt es bei diversen Händlern
Bausätze oder auch fertige Module für Relaissteuerung per LPT.

Gibt es z.B. bei
http://www.pollin.de
Best.Nr. 710 722  PC-Relaiskarte mit 8 Kanälen

Grüße von Ernie.
Hoi Ernie,

Relaiskarten habe ich noch hier liegen - eine geht über einen MiniWebServer und eine ist von BMC und wird über die MemPIO (USB) angesteuert.

Mit dem Parport kenne ich mich aus, habe vor Jahren LCD (Text und Grafik) mit LPT-Anschluss hergestellt und verkauft.


Und Ende der 80er Jahre habe ich mit einem UVC 3130-10 IC eine Sprachausgabe über LPT-Port realisiert: auf DOS-Ebene Text eingeben und der kam dann Robotermäsig aus der Schaltung :)
Ein paar Ingieneure bei der HELLA (Abt. Entwicklung Sprachausgabe im damals neuen AUDI) hatten mir dabei geholfen - war die Sensation  

Danke Dir für den Hinweis - werde mal weiter nachhaken welche Lösung besser ist - soll ja immer möglichst billig sein weil nicht alle ein grosses Budget haben; und 'ne Relaiskarte und/oder MemPIO kostet ja einiges.

Doei
Trixi
Nun ja,
einen Fahrtregler unter Auslassung des 74159 mit Relais zu realisieren, könnte zumindest die Illusion des Klackerns eines Schaltwerkes der E41 vorgauckeln .....   .

Ernie, nun mal ernsthaft:
Seriell in seiner einfachsten Form bietet folgende Möglichkeit:

Adresse = 8bit entspricht 256 Fahrtregler
Data = 4bit entspricht 16 Fahrtstufen incl. 0

Dies entspricht 12bit für einen Befehl! Hier wäre selbst der Tiny noch absolut unterfordert!

Parallelportsteuerung mit Standardleitungen ist nicht einfach zu realisieren! Gerade im MoBa-Bereich ist der vorhandene  Störspannungsabstand des LPT´s doch nun wirklich äußerst gering. Abschaltspitzen der Feldspulen der Relais tragen ja nun auch nicht gerade zur Verbesserung der Störsicherheit bei .......

Die Programmierung des PC´s könnte unter anderm auch unter VEE (Virtuell Environment Engine) von Agilent geschehen.
Die Einarbeitungszeit ist verflucht kurz und führt sauschnell zu Ergebnissen. Eine langwierige Einarbeitung in "C" o.ä. ist nicht erforderlich!

Der Vorschlag mit der Conrad C-Control ist auch nicht schlecht, aber dies ist ein Schritt zuviel Hardware. Würde doch bedeuten, das ich den PC mit der C-Control passenden Umsetzung beauftragen müsste, und die C-Control wiederum mit der Umsetzung in die Tiny-Umwelt.

Sicher ,  alles Denkbare ist machbar ......

Gruß
Günter


@8 Günter,

wer redet denn davon den 74159 auszulassen?
Da bist Du wohl der Einzigste! Trixi hat schon verstanden, was ich meine und er hat ja selber hervorragende Erfahrung mit dem LPT-Port und ich auch. Ich hatte meinen ersten PC schon 1977, war eine Eigenkonstruktion und wurde von mir fürs Morsen und RTTY im Amateurfunk verwendet.

Grüße von Ernie.
Edit: 2. Bild meine Funkanlage

Die von Ernie zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login



Oh Ernie,

bei dem Bild der Tastatur werden ja richtige Errinerungen wach .....

vy 73+55 de Günter
Hoi Ernie,

Yeah - so sahen die früher aus.

Mein erster war ein DRAGON 32 aus England im Jahr 1983; damals hiessen die ja noch Microcomputer und hatte satte 32 KB !!! Ram - kostete damals 1400 DMark.

OS musste vom Band gekaden werden *rofl*

ABER: er hatte schon einen E/A-Baustein (6809E wenn ich mich recht entsinne) - leider gabs damals noch niemanden der da was mit anfangen konnte.

Ein Jahr später habe ich mir dann den Dragon 64 gekauft - nochmal 1600 DMs weg


Doei
Trixi

Edit sagt @Ernie: sieht ja aus wie auf der MIR

Die von Trixi zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login

In der Tat Ernie,
da hattest du ja eine Spitzenstation !

Sorry ( wir schweifen nun heftigst ab ), itzo die Frage:
wie sah damals deine deine Antennenanlage aus ?

Das sieht ja richtig fein aus !!

Gruß,
Günter
Kurze Antwort für Günter,
An alle Anderen:  Sorry fürs Abschweifen.

Habe leider kein Bild mehr von der Antennenanlage.
Sind mir durch salzige Luft zerstört worden. (Inselluft im Atlantik)
40m - Langdraht, 20m - Yagi und 10m - Dual-Quad.
Was auf dem Bild der Anlage nicht zu sehen ist, ist mein
Teletype (Fernschreiber),  den ich für 30$ von Cable & Wireless ergattern konnte.

So jetzt genug, davon. 73s und 55s von Ernie.
Der 74159 kann entfallen, wenn man die 4 leitungen  über je einen Treibertransistor an 4 Widerstände anschließt,, die über die Transistoren parallel geschaltet werden und in der abstufung 1,2/2,4/4,7/9,6 (=1:2:4:8)gewählt wurden.
somit lassen sich ohne weiteres über einen Parallelport bis zu 3 Regler besiehnen (8 Daten- und 4 Steuerleitungen)
Über das Gameport können 4 Potis als regler angeschlossen werden.
Hoi,

wenn jemand einen kleinen Schaltplan erstellen könnte ?
Ein Profi hat bestimmt ne entsprechende Software mit der das bestimmt flott geht

Dann kann ich für alle Interessierten was bauen - wegen der Bauteile lohnt sich das nicht für einen welche zu bestellen.

Software erstelle ich dann auch.

Doei
Trixi
Hi Thomas (#14),

diese Sache mit den Widerständen ist nicht leicht zu symetrieren.
Besser ist daher ein sog. " R2R " Netzwerk. Da brauchst du nur 2 verschiedene Werte, wobei der eine Wert doppelt so groß wie der andere sein muss.

Trixi (#15),
wenn du eine funktionsfähige, ausgetestete Schaltung hast, kann ich dir gerne ein Layout anfertigen. Ist schnell gemacht und mit den Daten kannst du dann hausieren gehen.

Zum Gruße
Günter
Hallo auf den Stationsbild kommt mir doch einiges bekannt vor.

Gruß von Karl - Michael ( DC1LA )
Hallo Trixi,

Wie ich ich in 4 schon gesagt habe, die Nutzung des LPT-Port ist eine von vielen Lösungen für die genannte Schaltung, bei der 4 Bits des Printerports die Eingänge des Multiplexers steuern, dadurch eine von 15 Spannungen, die die Widerstandskette erzeugt auswählt und über die Endstufe als Fahrspannung auf das Gleis gibt. Die Funktion der Schaltung ist auf der betreffenden Seite gut beschrieben.

Damit auch die Fahrtrichtung geändert werden kann, muß ein weiteres Bit des LPT-Ports ein Relais -über eine kleine Verstärkerstufe- ansteuern, dessen Kontakte die Polarität umschalten.

Damit ist aber nur ein Fahregler vorhanden. Mehr als 3 Fahregler müßten dann schon über eine kodierung über einen Adress- und Datenbus angesprochen werden, wobei der LPT mit 8 oder 12 zur Verfügung stehenden Bits an seine Grenzen kommt, zumal ja sicher auch noch Magnetartikel geschaltet und Rückmeldungen abgefragt werden wollen.

Schau dir bitte mal als Alternative den DC-Fahregler bzw alle anderen Komponenten des GSR-Bus in http://www.digibahn.de/ an. Der Fahregler für eine DC-Lok enthält nur digitale Komponenten und erzeugt ein PWM signal (PWM Spannung wird wiederholt ganz schnell ein und ausgeschaltet, die Einschaltdauer bestimmt den zeitlichen Mittelwert der Ausgangsspannung) so wie es auch Lokdecoder tun um die Verlustleistung der Leistungsendstufe zu minimieren.

Der Regler löst 64 Fahrstufen inkl. 0 auf und enthält auch die Fahrtrichtungsumschaltung. Die Taktsynchrone Serielle Datenübertragung erlaubt eine einfache Erweiterung des GSR-Busses und benötigt nur wenige Leitungen.
Diese könnten ebenfalls mit dem LPT-Port statt der Anschaltung angesprochen werden.

Gruß, Christian



Hossa Christian,
wie willst du den LPT - Port zur S-88 ähnlichen seriellen Übertragung nutzen? Da muss ja wieder im PC was passieren, was nach meiner Meinung nicht ganz ohne ist.
Der Aufwand ist zu groß, und wenn ich auch noch alle Möglichkeiten des GSR-Busses nutzen möchte, (irgendwann einmal) habe ich auf das falsche Pferd gesetzt!

Allerdings ist der GSR-Bus eine Alternative für alle, die sich mit Selbstbauelektronik anfreunden können !!!

Grüßchen
Günter
Nachtrag zu  # 16

Zum besseren Verständnis:

http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/avr_dac.html


Zur Info: An anderer Stelle in diesem Thread wurde der Eindruck erweckt, das der LM324 Rail-to-Rail tauglich ist.
Das ist schlichteweg falsch! Der LM324 unterscheidet sich nicht soweit grundlegend vom 741.

Aber,
was heißt denn eigentlich "Rail-to-Rail"?
Bedeutet nichts weiter, als das ausgangsmäßige Pegel den Schaltzuständen am Eingang idealerweise direkt folgen, also 0V am Eingang = 0V am Ausgang bzw. 5V am Eingang = 5V am Ausgang [je nach Betriebsart]!
Der LM324 kann das nicht! Streuungen sind vorprogrammiert!
Der LM324 von "ST" kann nur in seiner MIL Version eine Rail-to-Rail akzeptable Funktion erfüllen!

Die sauberste Lösung wäre dieser hier:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;I...fcee17bbd36375b5946f


Gruß denn
Günter

Hoi Günter,

vielen Dank für Dein Angebot, aber genau diese Schaltung habe ich ja noch nicht.
Wenn ich die hätte könnte ich ja erstmal eine fliegende Drahtverkabelung aufbauen um das zu testem.
Wenn also jemand sich die "Mühe" machen könnte wäre das sehr nett - würde auch gerne einige EUronen dafür bezahlen.

Heute kam vom "Besitzer" dieser Schaltung die Erlaubnis das Projekt auf meiner HP weiter zu entwickeln und fortzuführen.

Da ich Analogfahrer UND PC-Freak bin wäre das für mich (und ich denke auch für viele Andere) DER Renner schlechthin.

WIe vorher erwähnt wurde ist das Schalten von Magnetartikeln über den LPT-Port nicht nötig, dafür entwickele ich gerade eine Steuerung über simple Relaiskarten (die von Günter erwähnten von Pollin habe ich bestellt), Software dafür entwickele ich dann selber.
Integriert in dieses Programm wird dann auch die Fahrtregelung, so dass wir mit der Zeit eine schöne PC-Lösung realisieren könnten.

Einbau der eigenen Anlage als Gleisplan wäre dann möglich mit setzen der Weichen- und Signalschalter je nach Aufbau - das ist für mich kein Problem.

Wie gesagt, das Löten nach einem fertigen Layout stellt kein Problem dar, nur das Entwickeln einer solchen (Nobody is perfect) - dafür bräuchte ich halt Hilfe.

Der "Rohbau" ist ja anhand der Schaltungen auf der (bzw. meiner) HP schon vorgegeben, fehlt ja lediglich die PC-Seite und das "Einpacken" des Ganzen in EIN Layout.

Wer sich also berufen fühlt und auch den anderen so etwas ermöglichen kann/will/möchte...bitte

Doei
Trixi

Edit hat mal wieder Schraibfähler beseitigt

Hallo,

übrigens der LM324 wird an anderer Stelle auch schon für einen Besetzmelder verwendet.
Diesen habe ich auch schon nachgebaut und getestet. Läuft mit den meisten ZEs ok.
Verursacht aber Probleme mit der Trix-MS. Das liegt allerdings am Empfängermodul bzw. am Programm im PIC.

Siehe Link zu Reinhardt-Seiten:

http://www.reinhardt-netz.de/index.php?SX_BM_Digi

Grüße von Ernie.


Hallo miteinander

Ich habe vor ca. 15 Jahren auch mit einem PC-steuerbaren Analog-Fahrregler experimentiert (Hardware müsste noch irgendwo rumliegen?). Die Steuerung erfolgte damals über ein kleines Basic-Programm.
Nachdem ich mir dann überlegt habe, was ich im Endeffekt alles machen möchte, kam ich relativ schnell zur Erkenntnis, dass ich das nicht alles selber machen kann uns will. Zumal die für mich richtige Lösung schon existierte: Gahler & Ringstmeier MpC ( http://www.mpc-modellbahnsteuerung.de/ )

Ich habe also das Rad nicht nocheinmal erfunden und bin sehr zufrieden mit der MpC.

Dietrich
Hoi Dietrich,

schau doch mal nach ob Du das Teil noch hast.
Würde es Dir gerne abkaufen.

Will das Rad ja auch nicht neu erfinden, nur eine alternative Lösung selber bauen und -vor allem- programmieren.

Doei
Trixi


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